实用电源技术手册-开关电源分册

开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点，广泛应用于通讯、计算机、工业特种电源、自动控制、电力系统和各种电子设备中。本书系统地介绍了开关电源设计的基本概念、基本方法。主要内容包括开关电源使用的电力电子变换器、常用集成控制器、高频变压器及电感设计、开关电源系统稳定性设计方法及电磁兼容性设计。 本书编写的目的在于给开关电源设计的工程技术人员一个简明的指南，常用的设计公式也都有基本的推导和说明。本书对电气工程学科大学高年级学生和研究生也具有参考价值。

第1章 绪论

1.1 开关电源的组成与特点

1.2 开关电源的分类

1.3 开关电源的发展趋势

1.4 开关电源的技术指标与基本设计要求

1.4.1 开关电源的主要技术指标

1.4.2 开关电源设计的基本要求

第2章 电力电子变换器

2.1 概述

2.2 Buck变换器

2.2.1 Buck变换器基本工作原理

2.2.2 Buck变换器设计

2.3 Boost变换器

2.3.1 Boost变换器基本工作原理

2.3.2 典型应用:功率因数校正

2.4 Buck/Boost变换器

2.5 Cuk变换器

2.6 单端正激变换器

2.6.1 基本原理

2.6.2 输出滤波器参数的设计方法

2.6.3 应用设计举例

2.7 双端正激变换器

2.8 交错正激变换器

2.9 推挽变换器

2.10 单端反激变换器

2.10.1 基本原理

2.10.2 主回路参数设计

2.11 交错反激变换器

2.12 双端断续模式反激变换器

2.12.1 工作原理

2.12.2 双端反激变换器中漏感的影响

2.13 半桥变换器

2.13.1 半桥变换器电路原理

2.13.2 半桥变换电路的主要数量关系

2.14 单相全桥变换器

2.15 软开关技术

2.15.1 软开关变换器的分类

2.15.2 零电流准谐振开关电路(zcs-QRc)

2.15.3 零转换PwM软开关技术

2.15.4 有源钳位正激变换器

2.15.5 移相控制zVs PwM Dc/Dc全桥变换器

第3章 开关电源常用集成控制器

3.1 电压型PWM控制器TIA94

3.1.1 内部结构和工作原理

3.1.2 TLA94使用中应注意的问题

3.1.3 典型应用

3.2 电压型PWM控制器SC3525

3.3 电流型PwM控制器uC3842

3.3.1 内部结构和工作原理

3.3.2 uC3842使用中应注意的问题

3.3.3 典型应用

3.4 电流型PWM控制器UCC3802

3.4.1 内部结构和工作原理

3.4.2 ucC3802使用中应注意的问题

3.4.3 典型应用

3.5 电流型功率因数控制器Mc34262/MC33262

3.5.1 内部结构及工作原理

3.5.2 主要设计公式

3.5.3 应用举例

3.6 功率因数校正控制器uCC3853

3.6.1 内部结构和工作原理

3.6.2 uC3853使用中应注意的问题

3.6.3 典型应用

3.7 功率因数校正和脉宽调制(PwM)组合控制器ML4803

3.7.1 内部结构和工作原理

3.7.2 典型应用

3.8 隔离型PFC预调节控制器UCC3857

3.8.1 ucc3857内部结构和工作原理

3.8.2 uCC3857的典型幢用

3.9 零电压转换功率因数校正控制器uC3855

……

第4章 开关电源的变压器及电感设计

第5章 开关电源系统稳定性设计

第6章 开关电源的热设计

第7章 开关电源的电磁兼容性设计

参考文献

作者:陆治国

ISBN:10位[7538149376] 13位[9787538149371]

出版社:辽宁科学技术出版社

出版日期:2008-1-1

定价:￥32.00 元

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并

使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。

1、开关：电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态

2、高频：电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频

3、直流：开关电源输出的是直流而不是交流

开关电源的分类：

人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。

接地

开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，方能满足上述电磁兼容的要求。

保护电路

开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。

发展动向

开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn?Zn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。

开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。

模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N+1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。

LED开关电源中应用的电子器件主要为:LED二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。